如圖所示，兩根平行光滑金屬導軌豎直放置在勻強磁場中，磁場方向跟導軌所在平面垂直，金屬棒ab 兩端套在導軌上且可以自由滑動，電源電動勢E=3v，電源內(nèi)阻和金屬棒電阻相等，其余電阻不計，當S1接通，S2斷開時，金屬棒恰好靜止不動，現(xiàn)在斷開S1，接通S2，求：

（l）金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的最大感應電動勢是多少？

（2）當金屬棒的加速度為0.5g時，它產(chǎn)生的感應電動勢多大？


考點：

導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律；電磁感應中的能量轉(zhuǎn)化．

專題：

電磁感應中的力學問題．

分析：

（1）當S1接通，S2斷開時靜止，根據(jù)平衡條件有：mg=BIL=

斷開S1，接通S2，穩(wěn)定時，金屬板向下做加速度減小的加速運動，當加速度減為零時速度最大，此時安培力等于重力，即

則可解出E1與E的大小關系．

（2）當金屬棒的加速度為0.5g時，根據(jù)牛頓第二定律列方程，可計算出E2與E的大小關系．

解答：

解：（1）設金屬棒的電阻和電源的內(nèi)阻都為R，導軌間距為L，磁感應強度為B．

當S1接通，S2斷開時靜止，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電路中的電流為

此時金屬棒恰好靜止不動，重力豎直向下，則安培力豎直向上，

根據(jù)平衡條件有：

mg=BIL=

所以有：

斷開S1，接通S2，穩(wěn)定時，金屬板向下做加速度減小的加速運動，當加速度減為零時速度最大，

此時安培力等于重力，即BI1L=mg

設感應電動勢為E1，則感應電流為：，

所以有：

所以有：

（2）對導體棒，根據(jù)牛頓第二定律有：

mg﹣BI2L=ma

即：

解：得

答：（l）金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的最大感應電動勢是1.5V．

（2）當金屬棒的加速度為0.5g時，它產(chǎn)生的感應電動勢0.75V．

點評：

本題綜合考查了共點力平衡、導體切割磁感線產(chǎn)生電動勢以及閉合電路歐姆定律，綜合性強．有一定的難度．

　

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，以9.8m/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上，則物體完成這段飛行的時間是（取g=9.8m/s2）（　�。�

　

A．

s

B．

s

C．

s

D．

2s

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科目：高中物理 來源： 題型：


一只小船在靜水中速度為V1，若水流速度為V2，要使之渡過寬度為L的河，則渡河時間最短為（　　）

　

A．

B．

C．

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如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，副線圈向電阻R1、R2和R3供電，A為交流電流表，V為交流電壓表，開關S閉合后與閉合前相比（　�。�

　

A．

V示數(shù)變小，A示數(shù)變大，R1消耗的電功率變小

　

B．

V示數(shù)變大，A示數(shù)變大，R1消耗的電功率大

　

C．

V示數(shù)變小，A示數(shù)變小，R1消耗的電功率變小

　

D．

V示數(shù)變大，A示數(shù)變小，R1消耗的電功率變大

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科目：高中物理 來源： 題型：


某一密閉容器中密封著一定質(zhì)量的理想氣體．

（1）若某一狀態(tài)下，氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出氣體分子數(shù)的估算表達式．

（2）若上述氣體從外界吸收了4.2×105 J的熱量，同時氣體膨脹對外界做了6×105J的功，問：物體的內(nèi)能變化了多少？

（3）如圖所示，上述氣體從狀態(tài)A經(jīng)B、C、D再回到A，已知在狀態(tài)A時容積為1L，試把此圖改畫為p﹣V圖．（寫出計算過程）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示為滑動變阻器的示意圖，下列說法中正確的是（　�。�

　

A．

a和b串聯(lián)接入電路時，P向右移動電流增大

　

B．

b和c串聯(lián)接入電路時，P向右移動電流減小

　

C．

b和d串聯(lián)接入電路時，P向右移動電流增大

　

D．

a和c串聯(lián)接入電路時，P向右移動電流增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


教學研究小組利用圖甲所示電路，進行電源電動勢和內(nèi)阻的測量．若根據(jù)某次實驗記錄數(shù)據(jù)畫出的U﹣I圖象如圖乙所示，下列關于這個圖象的說法中正確的是（　　）

　

A．

縱軸截距表示待測電源的電動勢，即E=3 V

　

B．

橫軸截距表示短路電流，即I短=0.6 A

　

C．

根據(jù)r=，計算出待測電源內(nèi)阻為5Ω

　

D．

根據(jù)r=||計算出待測電源內(nèi)阻為6Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：


光盤驅(qū)動器讀取數(shù)據(jù)的某種方式可簡化為以下模式，在讀取內(nèi)環(huán) 數(shù)據(jù)時，以恒定角速度方式讀取，而在讀取外環(huán)數(shù)據(jù)時，以恒定線 速度的方式讀取。設內(nèi)環(huán)內(nèi)邊緣半徑為&，內(nèi)環(huán)外邊緣半徑為 盡，外環(huán)外邊緣半徑為I。4、8、0分別為各邊緣線上的點。則讀 取內(nèi)環(huán)上4點時點的向心加速度大小和讀取外環(huán)上〔點時。 點的向:�。�、加速度大小之比為

           

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下列說法中正確的是（     ）

A．用打氣筒的活塞壓縮氣體很費力，說明分子間有斥力

B．在陽光照射下，可以觀察到教室空氣中飛舞的塵埃作無規(guī)則運動，屬于布朗運動

C. 一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高其內(nèi)能一定增大

D. 一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高其壓強可能減小

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